一種液氮洗冷量利用裝置制造方法及圖紙

本技術涉及一種液氮洗冷量利用裝置，包括以下步驟：中壓氮氣節流進入氮洗塔后制取液氮，低壓氮氣在噴射混合器內被液氮降低至?60℃，然后進入液氮洗分子篩吸附器和低溫甲醇洗硫化氫濃縮塔，實現分子篩和甲醇降溫，縮短低溫甲醇洗和液氮洗開車時間。正常生產時，氮洗塔內液態介質排放至液體收集罐，液體收集罐底部與氮氣冷卻器聯通，低壓氮氣進入氮氣冷卻器被降溫至?60℃后進入低溫甲醇洗硫化氫濃縮塔，降低甲醇溫度，實現冷量回收。本技術可有效減少低溫甲醇洗和液氮洗開車時間，提高冷量利用效率，減少消耗，創造經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及煤化工裝置氣體凈化技術，尤其涉及一種液氮洗冷量利用裝置。

技術介紹

1、合成氨裝置開車時液氮洗分子篩溫度需由常溫降低至-55℃以下，為防止溫度急劇下降損壞分子篩及設備，需要控制溫降小于15℃/h，整個過程持續4h。低溫甲醇洗裝置接收工藝氣后需將工藝氣溫度逐步降低至-59℃，凈化氣指標方可合格，耗時12小時。在此期間煤氣化負荷75%，空分負荷80%，大量有效氣工藝氣和中壓氮氣放空，經濟效益損失巨大。正常生產時低溫甲醇洗通過氨冷器補充部分冷量，但是液氮洗冷量富余，富余冷量排放至液體收集罐后被蒸汽加熱揮發排放至火炬，造成冷量浪費。進入低溫甲醇洗硫化氫濃縮塔的氮氣溫度在-60℃～25℃之間，可以利用液體收集罐的冷量將氮氣溫度降低至-60℃，為低溫甲醇洗補充冷量，降低氨冷器負荷，實現冷量回收利用。

技術實現思路

1、本技術提供一種液氮洗冷量利用裝置，包括氮洗塔，氮洗塔接有液體收集罐和噴射混合器；所述噴射混合器右端通過低壓氮氣流量調節閥一與低壓氮氣總管相連，左端連接氣液分離罐；氣液分離罐上方連接分子篩吸附器，下方連接液體收集罐；分子篩吸附器上方連有液氮洗冷箱，下方連接進低溫甲醇洗低壓氮氣管線；分子篩吸附器和氣液分離罐之間設置盲板；液體收集罐與氮氣冷卻器連接，氮氣冷卻器下方連接低壓氮氣總管和進低溫甲醇洗低壓氮氣管線兩條管線；液體收集罐與氮氣冷卻器分別與火炬管線連接。

2、所述氮洗塔和噴射混合器之間依次設置有氮洗塔液氮排放調節閥二、外界補充液氮管線、液氮切斷閥、液氮調節閥。</p>

3、所述氣液分離罐上方出口處設置氣液分離罐出口氮氣溫度表，氣液分離罐出口氮氣溫度表與液氮切斷閥和液氮調節閥聯鎖，溫度低于-70℃時液氮切斷閥自動切斷，液氮調節閥自動調整加入噴射混合器液氮流量，控制分子篩吸附器進口溫度表的示數下降速率小于15℃/h和氣液分離罐出口氮氣溫度不低于-60℃。

4、所述噴射混合器內部液氮噴射方向與氮氣流動方向一致。

5、所述氮氣冷卻器內部采用列管式換熱器，液氮走殼程，低壓氮氣走管程；低壓氮氣出氮氣冷卻器的管線設置氮氣冷卻器出口溫度表；流經低壓氮氣流量調節閥二的低壓氮氣有兩條支路，一條經進氮氣冷卻器調節閥流入氮氣冷卻器，另一條經過氮氣冷卻器副線調節閥與氮氣冷卻器流出的低壓氮氣混合進入進低溫甲醇洗低壓氮氣管線；氮氣冷卻器出口溫度表與進氮氣冷卻器調節閥和氮氣冷卻器副線調節閥聯鎖，自動控制出氮氣冷卻器的低壓氮氣溫度為-60℃。

6、所述液體收集罐壓強大于氮氣冷卻器壓強，液氮自動流入氮氣冷卻器。

7、所述外界補充液氮管線的液氮壓力高于流入噴射混合器低壓氮氣的壓力。

8、本技術的有益效果如下：

9、1.使用噴射混合器使得氮氣和液氮充分混合，同時在噴射混合器出口設置氣液分離器，及時分離排出氣相夾帶的液氮，防止液氮混合不均勻被帶至分子篩吸附器，損壞分子篩及設備管道。

10、2.通過調節閥控制加入噴射混合器的液氮流量，控制分子篩吸附器進口溫度下降速率小于15℃/h和氣液分離罐出口氮氣溫度在不低于-60℃；液氮調節閥前設置液氮切斷閥聯鎖，溫度低于-70℃自動切斷，防止損壞分子篩。

11、3.液體收集罐出口設置氮氣冷卻器，低壓氮氣進氮氣冷卻器管線設置調節閥，低壓氮氣出氮氣冷卻器管線設置副線調節閥，通過調節兩臺調節閥開度自動控制低壓氮氣出氮氣冷卻器溫度-60℃，可防止進入低溫甲醇洗硫化氫濃縮塔的氮氣溫度過低造成設備管道損壞，影響工況正常運行。

12、4.本技術可應用于絕大部分有液氮洗和低溫甲醇洗工藝的合成氨裝置，可在現有裝置上改造實施且可隨時隔離出檢修，對生產裝置安全穩定運行無影響。

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【技術保護點】

1.一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，包括氮洗塔（1），氮洗塔（1）接有液體收集罐（7）和噴射混合器（16）；所述噴射混合器（16）右端通過低壓氮氣流量調節閥一（17）與低壓氮氣總管（13）相連，左端連接氣液分離罐（15）；氣液分離罐（15）上方連接分子篩吸附器（23），下方連接液體收集罐（7）；分子篩吸附器（23）上方連有液氮洗冷箱（22），下方連接進低溫甲醇洗低壓氮氣管線（9）；分子篩吸附器（23）和氣液分離罐（15）之間設置盲板（27）；液體收集罐（7）與氮氣冷卻器（8）連接，氮氣冷卻器（8）下方連接低壓氮氣總管（13）和進低溫甲醇洗低壓氮氣管線（9）兩條管線；液體收集罐（7）與氮氣冷卻器（8）分別與火炬管線（6）連接。

2.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述氮洗塔（1）和噴射混合器（16）之間依次設置有氮洗塔液氮排放調節閥二（24）、外界補充液氮管線（18）、液氮切斷閥（19）、液氮調節閥（20）。

3.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述氣液分離罐（15）上方出口處設置氣液分離罐出口氮氣溫度表（21），氣液分離罐出口氮氣溫度表（21）與液氮切斷閥（19）和液氮調節閥（20）聯鎖，溫度低于-70℃時液氮切斷閥（19）自動切斷，液氮調節閥（20）自動調整加入噴射混合器液氮流量，控制分子篩吸附器進口溫度表（26）的示數下降速率小于15℃/h和氣液分離罐（15）出口氮氣溫度不低于-60℃。

4.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述噴射混合器（16）內部液氮噴射方向與氮氣流動方向一致。

5.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述氮氣冷卻器（8）內部采用列管式換熱器，液氮走殼程，低壓氮氣走管程；低壓氮氣出氮氣冷卻器（8）的管線設置氮氣冷卻器出口溫度表（10）；流經低壓氮氣流量調節閥二（25）的低壓氮氣有兩條支路，一條經進氮氣冷卻器調節閥（11）流入氮氣冷卻器（8），另一條經過氮氣冷卻器副線調節閥（12）與氮氣冷卻器（8）流出的低壓氮氣混合進入進低溫甲醇洗低壓氮氣管線（9）；氮氣冷卻器出口溫度表（10）與進氮氣冷卻器調節閥（11）和氮氣冷卻器副線調節閥（12）聯鎖，自動控制出氮氣冷卻器（8）的低壓氮氣溫度為-60℃。

6.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述液體收集罐（7）壓強大于氮氣冷卻器（8）壓強，液氮自動流入氮氣冷卻器（8）。

7.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，外界補充液氮管線（18）的液氮壓力高于流入噴射混合器（16）低壓氮氣的壓力。

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【技術特征摘要】

1.一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，包括氮洗塔（1），氮洗塔（1）接有液體收集罐（7）和噴射混合器（16）；所述噴射混合器（16）右端通過低壓氮氣流量調節閥一（17）與低壓氮氣總管（13）相連，左端連接氣液分離罐（15）；氣液分離罐（15）上方連接分子篩吸附器（23），下方連接液體收集罐（7）；分子篩吸附器（23）上方連有液氮洗冷箱（22），下方連接進低溫甲醇洗低壓氮氣管線（9）；分子篩吸附器（23）和氣液分離罐（15）之間設置盲板（27）；液體收集罐（7）與氮氣冷卻器（8）連接，氮氣冷卻器（8）下方連接低壓氮氣總管（13）和進低溫甲醇洗低壓氮氣管線（9）兩條管線；液體收集罐（7）與氮氣冷卻器（8）分別與火炬管線（6）連接。

2.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述氮洗塔（1）和噴射混合器（16）之間依次設置有氮洗塔液氮排放調節閥二（24）、外界補充液氮管線（18）、液氮切斷閥（19）、液氮調節閥（20）。

3.根據權利要求1所述的一種液氮洗冷量利用裝置，其特征在于，所述氣液分離罐（15）上方出口處設置氣液分離罐出口氮氣溫度表（21），氣液分離罐出口氮氣溫度表（21）與液氮切斷閥（19）和液氮調節閥（20）聯鎖，溫度低于-70℃時液氮切斷閥（19）自動切斷，液氮調節閥（20）自動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李鵬，李緒，龔世偉，姜云，胡澳歸，陳道源，
申請(專利權)人：宜都興發化工有限公司，
類型：新型
國別省市：